WO1991014966A1 - Process for producing, on a projection surface, still pictures of images stored on an image store and moved continuously past an image window - Google Patents

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WO1991014966A1
WO1991014966A1 PCT/DE1991/000269 DE9100269W WO9114966A1 WO 1991014966 A1 WO1991014966 A1 WO 1991014966A1 DE 9100269 W DE9100269 W DE 9100269W WO 9114966 A1 WO9114966 A1 WO 9114966A1
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image
images
disk
polygon
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PCT/DE1991/000269
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Inventor
Günther Spitzl
Reinhard Spitzl
Georg Spitzl
Arno Seeboth
Matthias Schwalbe
Original Assignee
Spitzl Guenther
Reinhard Spitzl
Georg Spitzl
Arno Seeboth
Matthias Schwalbe
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Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B41/00—Special techniques not covered by groups G03B31/00 - G03B39/00; Apparatus therefor
    • G03B41/02—Special techniques not covered by groups G03B31/00 - G03B39/00; Apparatus therefor using non-intermittently running film
    • G03B41/04—Special techniques not covered by groups G03B31/00 - G03B39/00; Apparatus therefor using non-intermittently running film with optical compensator
    • G03B41/06—Special techniques not covered by groups G03B31/00 - G03B39/00; Apparatus therefor using non-intermittently running film with optical compensator with rotating reflecting member

Definitions

  • the invention relates to a method for generating images standing on a projection surface of images that are constantly moving past an image window and stored in an image memory, in which, with the aid of a projection light beam and a mirror polygon, an only pivotable, largely parallel to the mirror arranged virtual image of the polygon of the moving image in the center of the mirror polygon and this virtual image is projected onto the projection surface by extending the projection light beam.
  • a method of the above type in which the images are stored in the size of an image window on a film strip, is known from DE 2910551.
  • this process also uses a rollable strip-shaped image carrier of considerable length.
  • the image memory is designed as an endless belt with liquid crystal light valves, i.e. its image contents are changeable and can be overwritten periodically.
  • WO 88/01068 mentions an image memory designed as a floppy disk as an alternative to the image memory designed as a continuous tape, the images of which are however also transferred discontinuously into the area of the image window.
  • the discontinuous rotary motion at the frame rate of 50 Hz and more required for television purposes also leads to premature wear of the image memory and its drive.
  • the invention has for its object to show a way that enables the use of disk-shaped image memories for intermediate image storage for television purposes without the resultant disadvantages resulting from a discontinuous drive.
  • the object is achieved in that a floppy disk is used for intermediate image storage for television purposes, that the images to be projected are successively stored in a distorted arc shape on the floppy disk, the center point of the circular arc distortion being in the disk axis that the circular arc.
  • för ig distorted images are transported to the image window after their storage and that the lying in the diskette plane scanned or illuminated by the projection light beam images are then rectified and placed virtually perpendicular to the diskette plane.
  • the method according to the invention allows for the first time an optical addressing by means of radially arranged addressing lines and this completely without measures of the optical motion compensation, because as a result of the improvement every imaginary column of the picture coincides with a radius corresponding to a circumferential line and with it every addressing light point of the addressing line of a column or circumference is clearly assigned.
  • Fig. 1 a perspective view of a first embodiment
  • FIG. 2 a perspective view of the exemplary embodiment according to FIG. 1 viewed from below.
  • FIG. 4 a side view of a straightened beam of projection light of the device according to FIGS. 1 to 3
  • FIG. 5 the projection light bundle according to FIG. 4 in a top view.
  • Fig. 6 a modified embodiment
  • Fig. 7 a simplified beam guide
  • 1 is a light source, 2 a condenser, 3 an image window, 4 an image field, 5 a roof mirror, 6 polygon mirrors of a mirror polygon, 7 an objective lens 8 a screen, 9 a prism splitter, 10 a floppy disk, 11 an addressing line, 12 a light edge and 13 a bifocal lens.
  • a projection light beam is directed from a light source 1 (FIGS. 1 to 5), which is arranged under the disk 10 in the disk axis, via a cylindrical lens-shaped condenser 2, to a first roof mirror 5kl and from there by a circular one Image window 3 is reflected to a likewise circular image field 4 with a correspondingly annular distorted image.
  • the individual beams of the light bundle penetrate the image field 4 and are modulated in accordance with the stored image information with respect to at least one parameter (light intensity, direction of propagation, polarization, frequency etc.).
  • the light beam then reaches the roof mirror 5k2, is reflected to one of the polygon mirrors 6 and from there is reflected back to the projection screen via lens 7.
  • the roof mirror 5kl could be dispensed with if, instead of the condenser 2 shown, a condenser formed as a circularly distorted cylindrical lens were chosen and arranged directly below the picture window.
  • the path which the projection light beam travels from the image field 4 to the respective polygon mirror 6 is exactly as long as the path from the respective polygon mirror 6 to the objective 7, or the distance of this polygon mirror 6 to the axis of the mirror polygon, which coincides with the disk axis.
  • FIGS. 4 ' and 5 show the beam path and the position of the elements influencing the light path or other light parameters.
  • the image memory has several layers.
  • DE 21 54 150 it consists of a glass substrate, transparent electrode, photoconductor, liquid crystal, transparent electrode and glass substrate, one of the electrodes being subdivided into image-sized sectors, so that addressing is selective the image field to be addressed optically by the LED line 11 is applied to a supply voltage, removed after the addressing and can be replaced by an erase voltage after the image field 4 has been illuminated in the image window 3.
  • the invention is based on the following idea. If image fields 4 on a disk 10 are rotated about the disk axis, they also rotate once around their own image normal, since external image points have a greater peripheral speed than internal ones. All the pixels have in common only the angular velocity. In order to give all pixels of the entire image a uniform circumferential speed, they must therefore all run on a single circumferential line, for which purpose the image field is set up vertically and curved in accordance with a circumferential line. that must. However, this is not yet possible with the virtual positioning of an undistorted image by mirroring alone, because a rectangular image still cuts several circumferential lines after erection, to name just one of many errors.
  • each column in the virtual images on the disc level can be assigned exactly one circumferential line of the disc 10, in that all the pixels of an originally undistorted, tangentially and straight-aligned column of an image are in Now move the diskette plane along a single circumferential line during rotation, it is ensured that every pixel or column in the erected virtual image moves along a contour line. Since on the disk 10 the columns of the image lying further inside have the same angular velocities as the outside ones, but their peripheral speeds differ, it must also be ensured that the extensions of all radial lines perpendicular to the circumferential lines ( Lines) of the image field 4 run through the disk axis.
  • each column receives the arc length corresponding to an annular image distortion.
  • the distorted images can be realized simply by rotating the diskette past a radially oriented addressing line 11.
  • the equalization of the distorted image field 4 and the transformation of all circumferential lines into contour lines, which are virtually all on a single common circumferential line, is achieved with the roof mirror 5K2, which is in the form of a cone wall, in that it has a focal edge (identical to the cone axis) which all the light rays of the projection light bundle emerging from each arbitrary point of each arcuate column of the image field 4 are combined after the reflection, despite the different dimensions and radii of the columns.
  • the compensation of the virtual images running continuously on a single circumferential line and the further beam path of the projection light bundle are from the already mentioned known.
  • the polygon mirrors 6 do not have to be formed as flat surfaces which reflect the projection light bundle upwards at an oblique angle, as shown in the sectional view of FIG. 3, but can be, for example, 90 ° angle mirrors which the projection light bundle according to FIG. 6 is at right angles above the roof mirror 5k2 "lift” and thus mirror exactly along the lens axis towards the lens 7. In this way, any deviation from the objective axis in the vertical section is avoided, which benefits the quality of the compensation. If, on the other hand, one wants to leave the mirror surfaces 6 flat and still avoid an oblique projection, according to FIG.
  • a prism divider 9 can be inserted between the roof mirror 5K2 and the polygon mirror 6, which splitter mirrors the image relative to the diskette in the tangential direction .
  • FIGS. 1 to 3 represent devices which have been simplified in the interest of better comprehensibility and in the implementation of which the image field and mirror dimensions should be small in relation to the disk size.
  • the method of image distortion and equalization is independent of the shape of the image fields. In the description, rectangular image fields were distorted into circular ring segments. Other, for example circular, triangular or even irregularly shaped image fields 4, would, however, also be distorted in a circular arc.
  • An LED line was mentioned in the exemplary embodiment as a means for distorted addressing. Not only can all light sources or light valves be used for line-by-line addressing or even address line formation for line-simultaneous addressing, but of course also mechanical, thermal, acoustic and many other means. Even matrix-addressed displays would have to display the image appropriately distorted, which would be possible either by appropriate addressing or by appropriately distorted rows and column arrangements of the matrix.

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Abstract

To produce, on a projection surface, still pictures of images stored on an image store and moved continuously past an image window, a projection light beam and a reflecting polygon are used to produce, in the centre of the reflecting polygon, a virtual image of the moving image which can pivot only essentially parallel to the mirrors of the polygon, and this image is projected onto the projection surface by continuation of the projection light beam. For this purpose, the images to be projected are distorted in succession along an arc of a circle and stored on a diskette (10). The centre of the arc of distortion lies on the axis of the diskette. The stored, distorted images are then transported to an image window (3), restituted and virtually displayed essentially perpendicular to the plane of the diskette (10).

Description

Verfahren zum Erzeugen von auf einer Projektionsfläche stehenden Abbildungen von stetig an einem Bildfenster vorbeibewegten, auf einem Bildspeicher gespeicherten Bil¬ dernMethod for generating images standing on a projection surface of images continuously moved past an image window and stored on an image memory
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von auf einer Projektionsfläche stehenden Abbildungen von stetig an einem Bildfenster vorbeibewegten, auf einem Bildspeicher gespeicherten Bildern, bei dem mit Hilfe ei¬ nes Projektionslichtbündels und eines Spiegelpolygons ein lediglich schwenkbares, weitgehend parallel zu den Spie¬ geln des Polygons angeordnetes Virtualbild des bewegten Bildes im Zentrum des Spiegelpolygons erzeugt und dieses Virtualbild durch Weiterführung des Projektionslichtbün¬ dels auf die Pro ektionsfläche projiziert wird.The invention relates to a method for generating images standing on a projection surface of images that are constantly moving past an image window and stored in an image memory, in which, with the aid of a projection light beam and a mirror polygon, an only pivotable, largely parallel to the mirror arranged virtual image of the polygon of the moving image in the center of the mirror polygon and this virtual image is projected onto the projection surface by extending the projection light beam.
Ein Verfahren der vorstehenden Art, bei dem die Bilder in Bildfenstergröße auf einem Filmstreifen gespeichert sind, ist aus der DE 2910551 bekannt. Es besteht gegenüber üb¬ lichen kinematografischen Verfahren mit schrittweisem Bildvorschub der Vorteil eines ruhigen, nicht durch wech¬ selnde Massenträgheitskräfte beeinträchtigten Ablaufs. Wie bei den üblichen kinematografischen Verfahren wird auch bei diesem Verfahren ein aufrollbarer streifenförmi- ger Bildträger erheblicher Länge verwendet.A method of the above type, in which the images are stored in the size of an image window on a film strip, is known from DE 2910551. Compared to conventional cinematographic methods with step-by-step image feed, there is the advantage of a quiet process that is not impaired by changing inertia forces. As with the usual cinematographic processes, this process also uses a rollable strip-shaped image carrier of considerable length.
Bekannt ist aus der WO 88/01068 außerdem die Nutzung ei¬ nes kinematografischen Verfahrens mit schrittweisem Vor¬ schub zur Bildzwischenspeicherung für Fernsehzwecke. Der Bildspeicher ist in diesem Fall als Endlosband mit Flüs- sigkristallichtventilen ausgebildet, d.h. seine Bildin¬ halte sind veränderbar und lassen sich periodisch über¬ schreiben.It is also known from WO 88/01068 to use a cinematographic method with a step-by-step feed for intermediate image storage for television purposes. In this case, the image memory is designed as an endless belt with liquid crystal light valves, i.e. its image contents are changeable and can be overwritten periodically.
Das Arbeiten mit zwischengespeicherten Fernsehbildern in Verbindung mit einem Kinematografen eröffnet u.a. die Möglichkeit des Einsatzes langsam schaltender Flüssigkri¬ stalle zu Fernsehzwecken, da alle zeitintensiven Schalt- prozesse streng determiniert außerhalb des Bildfensters, d.h. ehe das Bild zur Betrachtung in das Bildfenster überführt wird, vorbereitet und abgeschlossen werden kön¬ nen. Dies wiederum besitzt den Vorteil, daß die auch bei bewegten Bildern optisch wiedergebbare Videobandbreite erheblich, und zwar um Größenordnungen, gegenüber her¬ kömmlichen Systemen erhöht werden kann, wiewohl die Schaltgeschwindigkeit der von den Flüssigkristallen ge¬ bildeten Lichtventile weit geringer ist, als die Schalt¬ geschwindigkeit von Flüssigkristallen bekannter Flüssig- kristalldisplays, wie sie in Kleinstfernsehgeräten be¬ reits heute verwendet werden. Der durch die Zwischenspei- cherung gewonnene Schaltzeitspielraum erweitert nicht nur die Palette der verwendbaren Flüssigkristalle, sondern schafft darüberhinaus die Voraussetzungen für den Einsatz alternativer optischer Modulatoren, wie z.B. viskoelasti- scher oder thermoplastischer Schichten.Working with temporarily stored television pictures in connection with a cinematograph opens up the possibility, among other things, of using slow-switching liquid crystals for television purposes, since all time-consuming switching Processes strictly determined outside the image window, ie before the image is transferred to the image window for viewing, can be prepared and completed. This in turn has the advantage that the video bandwidth that can be optically reproduced even with moving images can be increased considerably, by orders of magnitude, compared to conventional systems, although the switching speed of the light valves formed by the liquid crystals is far lower than the switching speed of liquid crystals of known liquid crystal displays, as are already used today in the smallest television sets. The switching time margin gained through the intermediate storage not only extends the range of liquid crystals that can be used, but also creates the conditions for the use of alternative optical modulators, such as viscoelastic or thermoplastic layers.
Der praktische Einsatz des Kinematografen mit einem als Endlosband ausgebildeten Bildzwischenspeicher scheitert indes daran, daß hinreichend flexible und entsprechend widerstandsfähige Bildspeicher nicht zur Verfügung ste¬ hen. In der WO 88/01068 wird als Alternative zum als End¬ losband ausgebildeten Bildspeicher ein als Diskette aus¬ gebildeter Bildspeicher erwähnt, dessen Bilder indes ebenfalls diskontinuierlich in den Bereich des Bildfen¬ sters überführt werden. Die diskontinuierliche Drehbewe¬ gung führt bei den für Fernsehzwecke erforderlichen Bild¬ wechselfrequenzen von 50 Hz und mehr auch in diesem Falle allerdings zum vorschnellen Verschleiß des Bildspeichers und seines Antriebes.However, the practical use of the cinematograph with an image buffer formed as an endless belt fails because sufficiently flexible and correspondingly resistant image memories are not available. WO 88/01068 mentions an image memory designed as a floppy disk as an alternative to the image memory designed as a continuous tape, the images of which are however also transferred discontinuously into the area of the image window. However, the discontinuous rotary motion at the frame rate of 50 Hz and more required for television purposes also leads to premature wear of the image memory and its drive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg auf¬ zuzeigen, der den Einsatz diskettenförmiger Bildspeicher zur Bildzwischenspeicherung für Fernsehzwecke ermöglicht, ohne daß dabei aus einem diskontinuierlichen Antrieb re¬ sultierende Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Zwischenbildspeicherung für Fernsehzwecke eine Diskette genutzt wird, daß auf der Diskette die zu projizierenden Bilder nacheinander kreisbogenförmig verzerrt gespeichert werden, wobei der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen Ver- zerrung in der Diskettenachse liegt, daß die kreisbogen-. för ig verzerrten Bilder im Anschluß an ihre Speicherung zum Bildfenster transportiert werden und daß die in der Diskettenebene liegenden durch das Projektionslichtbündel abgetasteten oder durchleuchteten Bilder danach entzerrt und virtuell im wesentlichen senkrecht zur Diskettenebene aufgestellt werden.The invention has for its object to show a way that enables the use of disk-shaped image memories for intermediate image storage for television purposes without the resultant disadvantages resulting from a discontinuous drive. The object is achieved in that a floppy disk is used for intermediate image storage for television purposes, that the images to be projected are successively stored in a distorted arc shape on the floppy disk, the center point of the circular arc distortion being in the disk axis that the circular arc. för ig distorted images are transported to the image window after their storage and that the lying in the diskette plane scanned or illuminated by the projection light beam images are then rectified and placed virtually perpendicular to the diskette plane.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet erstmals eine optische Adressierung mittels radial angeordneter Adres- sierzeilen und dies auch noch vollkommen ohne Maßnahmen der optischen Bewegungskompensation, weil infolge der Verbesserung jede gedachte Spalte des Bildes mit einer Umfangslinie entsprechenden Radius zusammenfällt und mit¬ hin jeder Adressierlichtpunkt der Adressierzeile einer Spalte bzw. Umfangslinie eindeutig zugeordnet ist.The method according to the invention allows for the first time an optical addressing by means of radially arranged addressing lines and this completely without measures of the optical motion compensation, because as a result of the improvement every imaginary column of the picture coincides with a radius corresponding to a circumferential line and with it every addressing light point of the addressing line of a column or circumference is clearly assigned.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachstehenden Beschrei¬ bung mehrerer in den beigefügten Zeichnungen darge- stellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:Further details and features of the invention emerge from the subclaims of the following description of several exemplary embodiments illustrated in the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines ersten AusführungsbeispielsFig. 1: a perspective view of a first embodiment
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung des Ausführungs- beispiels gemäß Fig. 1 von unten betrachtet.FIG. 2: a perspective view of the exemplary embodiment according to FIG. 1 viewed from below.
Fig. 3: die Seitenansicht des Strahlenganges bei dem Aus¬ führungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 23: the side view of the beam path in the embodiment according to FIGS. 1 and 2
Fig. 4: ein begradigtes Pro ektionslichtbündel der Vor¬ richtung gemäß den Figuren 1 bis 3 in der Seiten- ansiehtFIG. 4: a side view of a straightened beam of projection light of the device according to FIGS. 1 to 3
Fig. 5: das Projektionslichtbündel gemäß Fig. 4 in der Draufsicht. Fig. 6: ein modifiziertes Ausführungsbeispiel und Fig. 7: eine vereinfachte StrahlenführungFIG. 5: the projection light bundle according to FIG. 4 in a top view. Fig. 6: a modified embodiment and Fig. 7: a simplified beam guide
In allen Figuren werden, soweit diese Teile darin vorkom¬ men, mit 1 eine Lichtquelle, mit 2 ein Kondensor, mit 3 ein Bildfenster, mit 4 ein Bildfeld, mit 5 ein Dachspie¬ gel, mit 6 Polygonspiegel eines Spiegelpolygons, mit 7 ein Objektiv mit 8 ein Bildschirm, mit 9 ein Prismentei¬ ler, mit 10 eine Diskette, mit 11 eine Adressierzeile, mit 12 eine Lichtkante und mit 13 eine Bifokallinse be- zeichnet.In all figures, as far as these parts appear, 1 is a light source, 2 a condenser, 3 an image window, 4 an image field, 5 a roof mirror, 6 polygon mirrors of a mirror polygon, 7 an objective lens 8 a screen, 9 a prism splitter, 10 a floppy disk, 11 an addressing line, 12 a light edge and 13 a bifocal lens.
Ein Projektionslichtbündel wird von einer Lichtquelle 1 (Fig. 1 bis 5), welche unter der Diskette 10 in der Dis¬ kettenachse angeordnet ist, über einen zylinderlinsenför- igen Kondensor 2, auf einen ersten Dachspiegel 5kl ge¬ richtet und von diesem durch ein kreisringförmiges Bild¬ fenster 3 zu einem ebenfalls kreisringförmigen Bildfeld 4 mit einem entsprechend kreisringförmig verzerrten Bild reflektiert. Die einzelnen Strahlen des Lichtbündels durchsetzen das Bildfeld 4 und werden entsprechend der gespeicherten Bildinformation bezüglich mindestens eines Parameters (Lichtstärke, Ausbreitungsrichtung, Polarisa¬ tion, Frequenz etc.) moduliert. Anschließend erreicht das Lichtbündel den Dachspiegel 5k2, wird zu einem der Poly- gonspiegel 6 reflektiert und von dort via Objektiv 7 zur Projektionsleinwand zurückgeworfen. Die Adressierung der kreisbogenförmig gekrümmten Bilder erfolgt gemäß dieser Ausführung mit einer LED-Zeile 11 die radial über der Diskette 10 angeordnet ist, von welcher mittels Linse 13 eine Abbildung, die Lichtkante 12, auf der' Diskette 10 erzeugt wird, wobei jede LED der Zeile jeweils eine Spal¬ te der Bilder adressiert. Spiegelpoygon 6 und Diskette 10 bilden eine Einheit, welche mit gleicher Winkelgeschwin¬ digkeit gedreht werden. Die Brennweite des Kondensors 2 ist so gewählt, daß dessen Brennkante bei Verfolgung des Projektionslichtverlaufes im Objektiv 7 parallel ausge¬ richtet zur Diskettenebene 10 liegen würde. Der Dachspie- gel 5kl ist derart angeordnet, daß seine Brennkante in der Lichtquelle 1 liegt und die optische Achse um 90° in Richtung Bildfeld 4 gebrochen wird. Auf den Dachspie¬ gel 5kl könnte verzichtet werden, wenn man statt des dar¬ gestellten Kondensors 2 einen als kreisringförmig ver- zerrte Zylinderlinse ausgebildteten Kondensor wählen und diesen direkt unterhalb des Bildfensters anordnen würde. Der Weg, welchen das Projektionslichtbündel vom Bild¬ feld 4 zum jeweiligen Polygonspiegel 6 zurücklegt, ist genau so groß, wie der Weg vom jeweiligen Polygonspie- gel 6 zum Objektiv 7, bzw. der Abstand dieses Polygon¬ spiegels 6 zur Achse des Spiegelpolygons, welche mit der Diskettenachse zusammenfällt. Der Strahlenverlauf und die Lage der den Lichtweg bzw. andere Lichtparameter beein¬ flussenden Elemente zeigen die Figuren 4' und 5. Der Bildspeicher weist mehrere Schichten auf. Er besteht, wie z.B. aus DE 21 54 150 bekannt, aus Glassubstrat, transpa¬ renter Elektrode, Fotoleiter, Flüssigkristall, transpa¬ renter Elektrode und Glassubstrat, wobei eine der Elek¬ troden in bildfeldgroße Sektoren unterteilt ist, so daß für die Adressierung selektiv an das jeweils optisch durch die LED-Zeile 11 zu adressierende Bildfeld eine Versorgungsspannung angelegt, nach der Adressierung ent¬ fernt und nach der Durchleuchtung des Bildfeldes 4 im Bildfenster 3 durch eine Löschspannung ersetzt werden kann.A projection light beam is directed from a light source 1 (FIGS. 1 to 5), which is arranged under the disk 10 in the disk axis, via a cylindrical lens-shaped condenser 2, to a first roof mirror 5kl and from there by a circular one Image window 3 is reflected to a likewise circular image field 4 with a correspondingly annular distorted image. The individual beams of the light bundle penetrate the image field 4 and are modulated in accordance with the stored image information with respect to at least one parameter (light intensity, direction of propagation, polarization, frequency etc.). The light beam then reaches the roof mirror 5k2, is reflected to one of the polygon mirrors 6 and from there is reflected back to the projection screen via lens 7. The addressing of the circular arc-shaped curved images, according to this embodiment with a row of LEDs 11 disposed radially about the disc 10, from which by means of lens 13 an image, the light edge 12 is generated on the 'disk 10, wherein each LED of the line each one column of the images is addressed. Mirror polygon 6 and diskette 10 form a unit, which are rotated at the same angular speed. The focal length of the condenser 2 is selected such that its focal edge would be oriented parallel to the diskette plane 10 when the projection light progression in the objective 7 was followed. The roof mirror gel 5kl is arranged such that its focal edge lies in the light source 1 and the optical axis is broken by 90 ° in the direction of the image field 4. The roof mirror 5kl could be dispensed with if, instead of the condenser 2 shown, a condenser formed as a circularly distorted cylindrical lens were chosen and arranged directly below the picture window. The path which the projection light beam travels from the image field 4 to the respective polygon mirror 6 is exactly as long as the path from the respective polygon mirror 6 to the objective 7, or the distance of this polygon mirror 6 to the axis of the mirror polygon, which coincides with the disk axis. FIGS. 4 ' and 5 show the beam path and the position of the elements influencing the light path or other light parameters. The image memory has several layers. As is known, for example, from DE 21 54 150, it consists of a glass substrate, transparent electrode, photoconductor, liquid crystal, transparent electrode and glass substrate, one of the electrodes being subdivided into image-sized sectors, so that addressing is selective the image field to be addressed optically by the LED line 11 is applied to a supply voltage, removed after the addressing and can be replaced by an erase voltage after the image field 4 has been illuminated in the image window 3.
Der Erfindung liegt folgender Gedanke zugrunde. Wenn Bildfelder 4 auf einer Diskette 10 um die Diskettenachse gedreht werden, drehen sie sich bei einem Umlauf auch einmal um ihre eigene Bildfeldnormale, da außenliegende Bildfeldpunkte eine größere Umfangsgeschwindigkeit besit¬ zen als innenliegende. Gemeinsam ist allen Bildpunkten lediglich die Winkelgeschwindigkeit. Um allen Bildpunkten des gesamten Bildes eine einheitliche Umfangsgeschwindig- keit zu geben, müssen sie deshalb alle auf einer einzigen Umfangslinie laufen, wozu das Bildfeld senkrecht aufge¬ stellt und einer Umfangslinie entsprechend gekrümmt wer- den muß. Das aber gelingt mit dem virtuellen Aufstellen eines unverzerrten Bildes allein durch Spiegelung noch nicht, denn ein rechteckiges Bild schneidet nach dem Auf¬ richten immer noch mehrere Umfangslinien, um nur einen von vielen Fehlern zu nennen. Trägt man jedoch dafür Sor- ge, daß jeder Spalte in den auf der Disket.tenebene ste¬ henden Virtualbildern genau eine Umfangslinie der Disket¬ te 10 zugeordnet werden kann, indem sich alle Bildpunkte einer ursprünglich unverzerrten, tangential und gerade ausgerichteten Spalte eines Bildes in der Diskettenebene bei der Drehung nunmehr entlang einer einzigen Umfangsli¬ nie bewegen, ist gesichert, daß sich jeder Bildpunkt bzw. jede Spalte im aufgerichteten Virtualbild entlang einer Höhenlinie bewegt. Da auf der Diskette 10 weiter innen¬ liegende Spalten des Bildes die gleichen Winkelgeschwin- digkeiten wie außenliegende haben, sich jedoch ihre Um¬ fangsgeschwindigkeiten unterscheiden, muß außerdem si¬ chergestellt werden, daß die Verlängerungen aller senk¬ recht zu den Umfangslinien gedachten radialen Linien (Zeilen) des Bildfeldes 4 durch die Diskettenachse ver- laufen. Dadurch erhält jede Spalte die einer kreisring¬ förmigen Bildverzerrung entsprechende Bogenlänge. Die verzerrten Bilder lassen sich, wie beschrieben, einfach durch das Vorbeidrehen der Diskette an einer radial aus¬ gerichteten Adressierzeile 11 realisieren. Die Entzerrung des verzerrten Bildfeldes 4 und die Transformation aller Umfangslinien in Höhenlinien, welche alle virtuell auf einer einzigen gemeinsamen Umfangslinie stehen, gelingt mit dem kegelwandausschnittförmigen Dachspiegel 5K2 da¬ durch, daß er eine Brennkante (identisch mit der gedach- ten Kegelachse) besitzt, in welcher alle aus j.edem belie¬ bigen Punkt einer jeden bogenförmigen Spalte des Bildfel¬ des 4 austretenden Lichtstrahlen des Projektionslichtbün¬ dels, trotz der verschiedenen Ausdehnungen und Radien der Spalten, nach der Spiegelung vereinigt werden. Die Kom- pensation der stetig auf einer einzigen Umfangslinie lau¬ fenden Virtualbilder und der weitere Strahlenverlauf des Projektionslichtbündels sind aus der schon erwähnten Li- teratur bekannt.The invention is based on the following idea. If image fields 4 on a disk 10 are rotated about the disk axis, they also rotate once around their own image normal, since external image points have a greater peripheral speed than internal ones. All the pixels have in common only the angular velocity. In order to give all pixels of the entire image a uniform circumferential speed, they must therefore all run on a single circumferential line, for which purpose the image field is set up vertically and curved in accordance with a circumferential line. that must. However, this is not yet possible with the virtual positioning of an undistorted image by mirroring alone, because a rectangular image still cuts several circumferential lines after erection, to name just one of many errors. However, care is taken to ensure that each column in the virtual images on the disc level can be assigned exactly one circumferential line of the disc 10, in that all the pixels of an originally undistorted, tangentially and straight-aligned column of an image are in Now move the diskette plane along a single circumferential line during rotation, it is ensured that every pixel or column in the erected virtual image moves along a contour line. Since on the disk 10 the columns of the image lying further inside have the same angular velocities as the outside ones, but their peripheral speeds differ, it must also be ensured that the extensions of all radial lines perpendicular to the circumferential lines ( Lines) of the image field 4 run through the disk axis. As a result, each column receives the arc length corresponding to an annular image distortion. As described, the distorted images can be realized simply by rotating the diskette past a radially oriented addressing line 11. The equalization of the distorted image field 4 and the transformation of all circumferential lines into contour lines, which are virtually all on a single common circumferential line, is achieved with the roof mirror 5K2, which is in the form of a cone wall, in that it has a focal edge (identical to the cone axis) which all the light rays of the projection light bundle emerging from each arbitrary point of each arcuate column of the image field 4 are combined after the reflection, despite the different dimensions and radii of the columns. The compensation of the virtual images running continuously on a single circumferential line and the further beam path of the projection light bundle are from the already mentioned known.
Auf die geschilderte Art und Weise wird nicht nur die Drehbewegung der Bildfelder um ihre eigene Bildfeldnorma¬ le ohne nennenswerten Aufwand ausgeglichen , sondern dar- über hinaus die Notwendigkeit eines Bewegungsausgleiches für die Bildfeldadressierung vollständig überflüssig ge¬ macht.In the manner described, not only is the rotational movement of the image fields about their own image field standards compensated without any noteworthy effort, but moreover the need for motion compensation for the image field addressing is made completely superfluous.
Zahlreiche Varianten der beschriebenen Vorrichtung sind denkbar. So müssen die Achsen des Spiegelpolygons und der Diskette nicht zwangsläufig miteinander fluchten. Des weiteren können ihre Größenverhältnisse zueinander vari¬ iert werden. Dies allerdings setzt gleichzeitig die Ände¬ rung der übrigen Teile des optischen Systems voraus. Nicht zuletzt ist auch eine re issive statt der beschrie¬ benen transmissiven Projektion ausführbar.Numerous variants of the device described are conceivable. This means that the axes of the mirror polygon and the floppy disk do not necessarily have to be aligned. Furthermore, their size relationships to one another can be varied. At the same time, however, this requires the other parts of the optical system to be changed. Last but not least, a re issive instead of the described transmissive projection can also be carried out.
Die Polygonspiegel 6 müssen nicht als ebene Flächen aus¬ gebildet sein, welche das Projektionslichtbündel, wie im Schnittbild von Fig. 3 dargestellt, schrägwinkelig nach oben reflektieren, sondern können z.B. 90° Winkelspiegel sein, welche das Projektionslichtbündel gemäß Fig. 6 rechtwinkelig über den Dachspiegel 5k2 "heben" und damit genau entlang der Objektivachse zum Objektiv 7 hin spie- geln. Auf diese Weise wird jegliche Abweichung von der Objektivachse im Vertikalschnitt vermieden, was der Qua¬ lität der Kompensation zugute kommt. Will man anderer¬ seits die Spiegelflächen 6 eben lassen und trotzdem eine schrägwinkelige Projektion vermeiden, kann man gemäß Fig. 7 zwischen Dachspiegel 5K2 und Polygonspiegel 6 sta¬ tionär einen Prismenteiler 9 einfügen, welcher das Bild bezogen auf die Diskette in tangentialer Richtung heraus¬ spiegelt. (Die Figuren 1 bis 3 stellen Vorrichtungen dar, die im Interesse der besseren Verständlichkeit verein- facht wurden und bei deren Realisierung die Bildfeld- und Spiegelabmessungen im Verhältnis zur Diskettengröße klein sein sollten. ) Das Verfahren der Bildverzerrung und -entzerrung ist un¬ abhängig von der Form der Bildfelder. In der Beschreibung wurden rechteckige Bildfelder zu Kreisringsegmenten ver¬ zerrt. Andere, z.B. kreisförmige, dreieckige oder gar re¬ gellos geformte Bildfelder 4, wären jedoch ebenso kreis- bogenförmig zu verzerren.The polygon mirrors 6 do not have to be formed as flat surfaces which reflect the projection light bundle upwards at an oblique angle, as shown in the sectional view of FIG. 3, but can be, for example, 90 ° angle mirrors which the projection light bundle according to FIG. 6 is at right angles above the roof mirror 5k2 "lift" and thus mirror exactly along the lens axis towards the lens 7. In this way, any deviation from the objective axis in the vertical section is avoided, which benefits the quality of the compensation. If, on the other hand, one wants to leave the mirror surfaces 6 flat and still avoid an oblique projection, according to FIG. 7 a prism divider 9 can be inserted between the roof mirror 5K2 and the polygon mirror 6, which splitter mirrors the image relative to the diskette in the tangential direction . (FIGS. 1 to 3 represent devices which have been simplified in the interest of better comprehensibility and in the implementation of which the image field and mirror dimensions should be small in relation to the disk size.) The method of image distortion and equalization is independent of the shape of the image fields. In the description, rectangular image fields were distorted into circular ring segments. Other, for example circular, triangular or even irregularly shaped image fields 4, would, however, also be distorted in a circular arc.
Als Mittel zur verzerrten Adressierung wurde im Ausfüh¬ rungsbeispiel eine LED-Zeile erwähnt. Es sind aber nicht nur alle Lichtquellen oder Lichtventile für die zeilen- weise Adressierung oder gar Adressierzeilenbildung zur zeilensimultanen Adressi'erung verwendbar, sondern natür¬ lich auch mechanische, thermische, akustische u.v.a Mit¬ tel. Auch matrixadressierte Displays müßten das Bild ent¬ sprechend verzerrt darstellen, was entweder durch ent- sprechende Adressierng oder durch entsprechend verzerrte Zeilen und Spaltenanordnungen der Matrix möglich wäre. An LED line was mentioned in the exemplary embodiment as a means for distorted addressing. Not only can all light sources or light valves be used for line-by-line addressing or even address line formation for line-simultaneous addressing, but of course also mechanical, thermal, acoustic and many other means. Even matrix-addressed displays would have to display the image appropriately distorted, which would be possible either by appropriate addressing or by appropriately distorted rows and column arrangements of the matrix.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zum Erzeugen von auf einer Projektionsfläche stehender Abbildungen von stetig an einem Bildfenster vorbeibewegten, auf einem Bildspeicher gespeicherten Bildern, bei dem mit Hilfe eines Projektionslichtbün¬ dels und eines Spiegelpolygons ein lediglich schwenk¬ bares weitgehend parallel zu den Spiegeln des Polygons angeordnetes Virtualbild des bewegten Bildes im Zen¬ trum des Spiegelpolygons erzeugt und dieses durch Wei- terführung des Projektionslichtbündels auf die Projek¬ tionsfläche projiziert wird, gekennzeichnet dadurch, daß es zur Zwischenbildspeicherung für Fernsehzwecke verwendet wird, indem auf einer Diskette (10) die zu projizierenden Bilder nacheinander kreisbogenförmig verzerrt gespeichert werden, wobei der Mittelpunkt- der kreisbogenförmigen Verzerrung in der Diskettenachse liegt, daß die kreisbogenförmig verzerrten Bilder im Anschluß an ihre Speicherung zum Bildfenster (3) transportiert werden und daß die in der Diskettenebe- ne (10) liegenden, durch das Projektionslichtbündel abgetasteten oder durchleuchteten Bilder danach ent¬ zerrt und virtuell, im wesentlichen senkrecht zur Dis¬ kettenebene (10) aufgestellt werden.1. A method for generating images standing on a projection surface of images that are constantly moving past an image window and stored in an image memory, in which, with the aid of a projection light beam and a mirror polygon, a virtual image that can be pivoted largely parallel to the mirrors of the polygon Moving image is generated in the center of the mirror polygon and this is projected onto the projection surface by continuing the projection light beam, characterized in that it is used for intermediate image storage for television purposes by successively forming the images to be projected in a circular arc on a diskette (10) stored in a distorted manner, the center point of the circular arc-shaped distortion lying in the disk axis, that the images which are distorted in the form of an arc of a circle are transported to the image window (3) after their storage and that those lying in the disk plane (10) , then rectified and scanned by the projection light bundle or lit up images virtually, essentially perpendicular to the disk plane (10).
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß An¬ spruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Spiegel¬ polygon (6) und eine als Bildzwischenspeicher dienende Diskette (10) aufweist, der im Bereich eines Bildfen¬ sters (3) mindestens ein Dachspiegel (5k2) zugeordnet ist, welcher die Form eines Kegelwandausschnittes hat.2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it has a mirror polygon (6) and a disk (10) serving as an image buffer, which has at least one roof mirror in the area of an image window (3) ( 5k2) is assigned, which has the shape of a conical wall cutout.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2 gekennzeichnet dadurch, daß beidseits des Bildfensters (3) jeweils ein kegel- wandausschnittförmiger Dachspiegel (5k2,5kl) angeord- net ist.3. Device according to claim 2, characterized in that a conical wall-shaped roof mirror (5k2,5kl) is arranged on both sides of the picture window (3).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekenn- zeichnet dadurch, daß das Spiegelpolygon (6) und die Diskette (10) eine drehbare Einheit bilden.4. Device according to one of claims 2 or 3, marked is characterized in that the mirror polygon (6) and the disk (10) form a rotatable unit.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekenn¬ zeichnet dadurch, daß das Spiegelpo'lygon (6) und die Diskette (10) eine gemeinsame Achse haben.5. Device according to one of claims 2 to 4, gekenn¬ characterized in that the Spiegelpo ' lygon (6) and the disk (10) have a common axis.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekenn¬ zeichnet dadurch, daß die kreisringsegmentförmigen Bildfelder (4) der Diskette (10) durch radial ausge- richtete Adressierzeilen (11) adressierbar sind.6. Device according to one of claims 2 to 5, gekenn¬ characterized in that the annular segment-shaped image fields (4) of the disk (10) by radially aligned addressing lines (11) are addressable.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Adressierzeilen (11) als Lichtventile oder Lichtquellen ausgebildet sind. 7. The device according to claim 6, characterized in that the addressing lines (11) are designed as light valves or light sources.
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